Un tsunami es una serie de ondas de agua provocadas por el desplazamiento de un gran volumen dentro de una masa de agua, a menudo provocado por terremotos o eventos similares. Esto puede ocurrir tanto en lagos como en océanos, presentando amenazas tanto para los pescadores como para los habitantes de la costa. Debido a que son generados por una región de origen de campo cercano, los tsunamis generados en lagos y embalses dan como resultado una menor cantidad de tiempo de alerta.
Los peligros de tsunamis en el interior del país pueden ser generados por muchos tipos diferentes de movimientos de tierra. Algunos de estos incluyen terremotos en o alrededor de sistemas lacustres, deslizamientos de tierra , flujo de escombros, avalanchas de rocas y desprendimiento de glaciares . Los procesos vulcanógenos, como las características del gas y del flujo másico, se analizan con más detalle a continuación. Los tsunamis en los lagos son muy poco comunes.
Los tsunamis en los lagos pueden generarse por el desplazamiento de fallas debajo o alrededor de los sistemas lacustres. Las fallas desplazan el suelo en un movimiento vertical a través de procesos de fallas de deslizamiento inverso, normal u oblicuo, lo que desplaza el agua de arriba provocando un tsunami (Figura 1). La razón por la que las fallas de rumbo no causan tsunamis es porque no hay desplazamiento vertical dentro del movimiento de la falla, solo movimiento lateral que no produce desplazamiento del agua. En una cuenca cerrada como un lago, los tsunamis se denominan la onda inicial producida por el desplazamiento cosísmico de un terremoto, y el seiche como la resonancia armónica dentro del lago. [1]
Para que se genere un tsunami se requieren ciertos criterios:
Estos tsunamis tienen un alto potencial de daño porque están contenidos dentro de una masa de agua relativamente pequeña y cerca de una fuente de campo. El tiempo de alerta después del evento se reduce y es difícil organizar evacuaciones de emergencia después de la generación del tsunami. En costas bajas, incluso las olas pequeñas pueden provocar inundaciones importantes. [2] Se debe informar a los residentes sobre las rutas de evacuación de emergencia en caso de un terremoto.
El lago Tahoe puede estar en peligro por un tsunami debido a procesos de fallas. Situada en California y Nevada , se encuentra dentro de una cuenca intermontañosa delimitada por fallas. La mayoría de estas fallas se encuentran en el fondo del lago o escondidas en depósitos glaciofluviales . El lago Tahoe se ha visto afectado por erupciones prehistóricas y, en estudios de los sedimentos del fondo del lago, un escarpe de 10 m de altura ha desplazado los sedimentos del fondo del lago, lo que indica que el agua alguna vez fue desplazada, generando un tsunami. Un tsunami y un seiche en el lago Tahoe pueden tratarse como olas largas en aguas poco profundas, ya que la profundidad máxima del agua es mucho menor que la longitud de onda. Esto demuestra el impacto que tienen los lagos en las características de las olas de un tsunami, que es diferente de las características de las olas de un tsunami en el océano porque el océano es más profundo y los lagos son relativamente poco profundos en comparación. En el caso del tsunami en el océano, la amplitud de las olas solo aumenta cuando el tsunami se acerca a la costa; sin embargo, en el tsunami en el lago, las olas se generan y se contienen en un ambiente poco profundo.
Esto tendría un impacto importante en las 34.000 residencias permanentes a lo largo del lago y en el turismo en la zona. Los avances del tsunami dejarían áreas cercanas al lago inundadas debido al hundimiento permanente del suelo atribuido al terremoto, y los aumentos y amplitudes más altos se atribuyerían a los seiches en lugar del tsunami real. Los seiches causan daños debido a la resonancia dentro de las bahías, reflejando las olas, donde se combinan para formar olas estacionarias más grandes. [3] El lago Tahoe también experimentó un colapso masivo del borde occidental de la cuenca que formó la Bahía McKinney hace unos 50.000 años. Se pensaba que esto había generado un tsunami/ ola seiche con una altura cercana a los 330 pies (100 m). [4]
Los flujos de masa subaéreos ( deslizamientos de tierra o pérdida rápida de masa ) se producen cuando una gran cantidad de sedimento se vuelve inestable, como resultado de la sacudida de un terremoto o la saturación del sedimento que inicia una capa de deslizamiento. El volumen de sedimento luego fluye hacia el lago, provocando un gran desplazamiento repentino de agua. Los tsunamis generados por flujos de masa subaéreos se definen en términos de que la primera ola inicial es la ola de tsunami, y cualquier tsunami en términos de flujos de masa subaéreos se caracteriza en tres zonas. Una zona de salpicadura o zona de generación de olas, es la región donde se acoplan los deslizamientos de tierra y el movimiento del agua y se extiende hasta donde viaja el deslizamiento de tierra. A continuación, el área del campo cercano, que se basa en las características de la onda del tsunami, como la amplitud y la longitud de onda, que son cruciales para fines predictivos. Luego, el área de campo lejano, donde el proceso está influenciado principalmente por las características de dispersión y no se utiliza a menudo cuando se investigan tsunamis en lagos. La mayoría de los tsunamis en lagos están relacionados únicamente con procesos de campo cercano. [5]
Un ejemplo moderno de deslizamiento de tierra en un lago embalse, que desbordó una presa, ocurrió en Italia con el desastre de la presa Vajont en 1963. Existe evidencia en observaciones paleoseismológicas y otras muestras de núcleos sedimentarios de fallas catastróficas de rocas de tsunamis lacustres provocados por deslizamientos de tierra en todo el mundo, incluyendo en el lago Lemán durante el año 563 d.C. [6]
En caso de que la falla alpina de Nueva Zelanda se rompiera en la Isla Sur , se predice que se producirían temblores de aproximadamente magnitud ocho en las ciudades lacustres de Queenstown ( lago Wakatipu ) y Wānaka ( lago Wānaka ). Estos posiblemente podrían causar flujos de masa subaéreos que podrían generar tsunamis dentro de los lagos. Esto tendría un impacto devastador para los 28.224 residentes ( censo de Nueva Zelanda de 2013 ) que ocupan estas ciudades lacustres, no sólo en las posibles pérdidas de vidas y propiedades, sino también en los daños a la floreciente industria turística, que requeriría años para reconstruirse.
El Consejo Regional de Otago , responsable de la zona, ha reconocido que en caso de tal evento podrían producirse tsunamis en ambos lagos.
Los tsunamis pueden generarse en lagos por procesos vulcanógenos, en términos de acumulación de gas que provoca violentos vuelcos de los lagos , y otros procesos como flujos piroclásticos , que requieren un modelado más complejo. Los vuelcos de los lagos pueden ser increíblemente peligrosos y ocurren cuando el gas, atrapado en el fondo del lago, se calienta por el magma ascendente, lo que provoca una explosión y la liberación de gas CO 2 ; un ejemplo de esto es el lago Kivu. [ cita necesaria ]
El lago Kivu , uno de los Grandes Lagos africanos , se encuentra en la frontera entre la República Democrática del Congo y Ruanda , y forma parte del Rift de África Oriental . Como parte del rift, se ve afectado por la actividad volcánica debajo del lago. Esto ha provocado una acumulación de metano y dióxido de carbono en el fondo del lago, lo que puede provocar violentas erupciones límnicas .
Las erupciones límnicas (también llamadas "vuelcos de lago") se deben a la interacción volcánica con el agua del fondo del lago que tiene altas concentraciones de gas, esto lleva al calentamiento del lago y este rápido aumento de temperatura provocaría una explosión de metano que desplazaría un gran cantidad de agua, seguida casi simultáneamente por una liberación de dióxido de carbono. Este dióxido de carbono asfixiaría a un gran número de personas, y un posible tsunami generado por el agua desplazada por la explosión de gas afectaría a los 2 millones de personas que ocupan las orillas del lago Kivu. [7] Esto es increíblemente importante ya que los tiempos de advertencia para un evento como el vuelco de un lago son increíblemente cortos, del orden de minutos, y es posible que el evento en sí ni siquiera se note. La educación y la preparación de los lugareños son cruciales en este caso y se han realizado muchas investigaciones en esta área para tratar de comprender lo que sucede dentro del lago, con el fin de tratar de reducir los efectos cuando este fenómeno ocurre.
Un vuelco en el lago Kivu puede ocurrir en uno de dos escenarios. O (1) hasta otros cien años de acumulación de gas conducen a la saturación de gas en el lago, lo que resulta en una explosión espontánea de gas que se origina en la profundidad a la que la saturación de gas ha excedido el 100%, o (2) un evento volcánico o incluso sísmico provoca un vuelco. En cualquier caso, una fuerte elevación vertical de una gran masa de agua da como resultado una columna de burbujas de gas y agua que se eleva hasta la superficie del agua y la atraviesa. A medida que la columna de agua burbujeante atrae agua fresca cargada de gas, la columna de agua burbujeante se ensancha y se vuelve más enérgica a medida que ocurre una "reacción en cadena" virtual que parecería un volcán de agua. Grandes volúmenes de agua son desplazados, primero verticalmente, luego horizontalmente desde el centro en la superficie y horizontalmente hacia el fondo de la columna de agua burbujeante, alimentándose de agua fresca cargada de gas. La velocidad de la columna de agua ascendente aumenta hasta que tiene el potencial de elevarse 25 mo más en el centro sobre el nivel del lago. La columna de agua tiene el potencial de ampliarse a más de un kilómetro, en una perturbación violenta de todo el lago. El volcán de agua puede tardar hasta un día en desarrollarse por completo, mientras libera más de 400 mil millones de metros cúbicos de gas (~12 tcf). Algunos de estos parámetros son inciertos, en particular el tiempo necesario para liberar el gas y la altura a la que puede elevarse la columna de agua. Como efecto secundario, especialmente si la columna de agua se comporta de forma irregular con una serie de oleadas, la superficie del lago aumentará hasta varios metros y creará una serie de tsunamis u olas que se irradiarán desde el epicentro de la erupción. Las aguas superficiales pueden alejarse simultáneamente del epicentro a velocidades de hasta 20-40 m/segundo, disminuyendo su velocidad a medida que aumenta la distancia desde el centro. El tamaño de las olas creadas es impredecible. La altura de las olas será mayor si la columna de agua aumenta periódicamente, lo que dará como resultado alturas de olas de entre 10 y 20 m. Esto se debe al camino en constante cambio que toma la columna vertical hacia la superficie. No existe ningún modelo fiable para predecir este comportamiento general del volumen de negocios. Para tomar precauciones contra tsunamis, será necesario que las personas se trasladen a terrenos elevados, al menos a 20 m sobre el nivel del lago. Una situación peor podría darse en el río Ruzizi, donde un aumento en el nivel del lago causaría inundaciones repentinas en el valle del río, de pendiente pronunciada, que caerían 700 m hasta el lago Tanganyika, donde es posible que un muro de agua de 20 a 50 m de altura se deslice por el río. garganta. El agua no es el único problema para los habitantes de la cuenca del Kivu; Los más de 400 mil millones de metros cúbicos de gas liberados crean una nube más densa que el aire que puede cubrir todo el valle hasta una profundidad de 300 metros o más. La presencia de esta nube de gas opaco, que asfixiaría a cualquier ser vivo con su mezcla de dióxido de carbono y metano mezclada con sulfuro de hidrógeno, causaría la mayoría de las víctimas.Se recomendaría a los residentes que subieran al menos a 400 metros sobre el nivel del lago para garantizar su seguridad. Curiosamente, el riesgo de una explosión de gas no es grande ya que la nube de gas contiene sólo alrededor del 20% de metano en dióxido de carbono, una mezcla que es difícil de encender.[ cita necesaria ]
A las 23:24 del 21 de julio de 2014, en un período en el que se experimentaba un enjambre de terremotos relacionado con la próxima erupción de Bárðarbunga , una sección de 800 m de ancho cedió en las laderas del volcán islandés Askja . Comenzó a 350 m sobre la altura del agua y provocó un tsunami de 20 a 30 metros de altura a lo largo de la caldera, y potencialmente más grande en los puntos de impacto localizados. Gracias a lo tarde que era, no había turistas; sin embargo, los equipos de búsqueda y rescate observaron una nube de vapor que se elevaba desde el volcán, aparentemente vapor geotérmico liberado por el deslizamiento de tierra. No se sabe si la actividad geotérmica jugó un papel en el deslizamiento de tierra. En el deslizamiento de tierra estuvieron involucrados un total de 30 a 50 millones de metros cúbicos, lo que elevó el nivel del agua de la caldera entre 1 y 2 metros. [8]
El 27 de marzo de 1980, el monte St. Helens entró en erupción y el lago Spirit recibió el impacto total de la explosión lateral del volcán. La explosión y la avalancha de escombros asociada con esta erupción desplazaron temporalmente gran parte del lago de su lecho y forzaron las aguas del lago a formar una ola de hasta 850 pies (260 m) sobre el nivel del lago en las laderas de las montañas a lo largo de la costa norte del lago. La avalancha de escombros depositó alrededor de 430.000.000 metros cúbicos (350.000 acres⋅ft) de árboles pirolizados , otro material vegetal, ceniza volcánica y escombros volcánicos de diversos orígenes en Spirit Lake. La deposición de este material volcánico disminuyó el volumen del lago en aproximadamente 56.000.000 de metros cúbicos (45.000 acres⋅ft). Los depósitos de lahar y flujo piroclástico de la erupción bloquearon su salida natural previa a la erupción hacia el valle del río North Fork Toutle en su desembocadura, elevando la elevación de la superficie del lago entre 197 pies (60 m) y 206 pies (63 m). La superficie del lago aumentó de 1300 acres a aproximadamente 2200 acres y su profundidad máxima disminuyó de 190 pies (58 m) a 110 pies (34 m). [9] [10]
La mitigación de los riesgos de tsunamis en los lagos es inmensamente importante para la preservación de la vida, la infraestructura y la propiedad. Para que la gestión de riesgos de tsunamis en lagos funcione a plena capacidad hay cuatro aspectos que deben equilibrarse e interactuar entre sí, a saber:
Cuando todos estos aspectos se toman en consideración y se gestionan y mantienen continuamente, la vulnerabilidad de un área a un tsunami dentro del lago disminuye. Esto no se debe a que el peligro en sí haya disminuido, sino que la conciencia de las personas que se verían afectadas las hace más preparadas para afrontar la situación cuando ocurra. Esto reduce los tiempos de recuperación y respuesta de un área, disminuyendo la cantidad de perturbaciones y, a su vez, el efecto que el desastre tiene en la comunidad.
La investigación sobre los fenómenos de los tsunamis en los lagos para este artículo estuvo restringida por ciertas limitaciones. A nivel internacional se han realizado bastantes investigaciones sobre ciertos lagos, pero no se han cubierto todos los lagos que pueden verse afectados por el fenómeno. Esto es especialmente cierto en Nueva Zelanda, donde se reconoce como un peligro la posible ocurrencia de tsunamis en los principales lagos, pero sin que se hayan completado más investigaciones.